Thermische Konversion fester Biomasse

Im Kompetenzbereich Modellierung und Simulation wurde ein flexibles 3D-CFD-Modell für die Simulation von Rostfeuerungen entwickelt. Das Modell behandelt das Biomasse-Brennstoffbett als ein Ensemble von repräsentativen Partikeln, die am Rost abbrennen. Der Abbrand wird dabei durch ein Modell für thermisch dicke Biomasse-Partikel beschrieben. Dieses beschreibt die wesentlichen Charakteristika der Umwandlung der thermisch dicken Biomassepartikel, wie z.B. die Temperaturgradienten im Partikelinneren sowie den parallelen Ablauf der Prozesse Trocknung, Pyrolyse und Holzkohlenabbrand. Darüber hinaus hat BIOENERGY 2020+ das Modell für die Torrefizierung und Vergasung in Festbetten erweitert.

Derzeit laufen Arbeiten zur genaueren Beschreibung der Bewegung der Partikel am Rost sowie zur Modellierung der Freisetzung von Stickstoff-Verbindungen und aschebildenden Elementen.

CFD-Hackschnitzel-Rostfeuerung.pngGasphasentemperaturen [°C] in einem vertikalen Schnitt durch die Feuerung (links) und Partikeltemperaturen [° C] (rechts) in einer 180 kW Rostfeuerung (Hackschnitzel 21 Gew.% FS) [Mehrabian 2015]

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